Linux进程的认识与了解[上]

1.何为进程?

1.1对进程的认识

1. 一个软件，本质就是启动了一个进程
2. Linux一条命令运行的时候，如./test就是在系统层面创建了一个进程
3. Linux可以同时加载多个程序，Linux可能同时存在大量的进程在系统中的(软件在OS，硬件在内存)
4. Linux系统要管理进程 如何管理大量的进程------先描述，在组织
5. 每个进程都有自己的内存空间、代码、数据和执行状态。
6. 进程可以独立运行，相互之间不会干扰。
7. 操作系统可以同时运行多个进程，通过分配时间片轮流执行它们，从而实现多任务处理。
8. 进程可以与其他进程进行通信和协作，共享资源和数据。
   
   
   

1.2基本概念

1. 程序的一个执行实例，正在执行的程序
2. 担当分配系统资源（CPU时间，内存）的实体

2.OS如何管理大量进程?

2.1图解

1. PCB：进程的属性信息被放在一个叫做进程控制块的数据结构中，可以理解为进程属性的集合。这类数据结构被称为PCB（process control block）。
2. 对进程的管理，变成了对进程PCB结构体链表的管理
3. 进程 = 代码+数据 ➕PCB结构体
4. 当一个程序加载到内存后 os会对当前进程建立一个PCB用来存放进程的属性信息
5. 描述进程：PCB结构体描述进程的属性
6. 组织进程：使用数据结构将各进程的PCB结构体组织起来，形成进程表

所有运行在系统里的进程都以task_struct链表(双链表)的形式存在内核里。

2.2进程的形成

1. 将存储在磁盘中的可执行文件的代码和数据拷贝的内存中
2. 创建一个PCB结构体并初始化其属性
3. 将创建好的PCB加入到操作系统的进程队列

3.何为PCB?

3.1对PCB的认识

PCB[Process Control Block]：进程的属性信息被放在进程控制块(进程属性的集合 一种数据结构)

不同的操作系统PCB的名称不同 在Linux中描述进程的结构体叫做task_struct(task_struct是PCB的一种)
task_struct是Linux内核的一种数据结构 它会被装载到RAM(内存)里并且包含着进程的属性信息
Linux内核使用双向链表组织和维护所有进程的PCB，用于管理和调度进程。

3.2task_ struct内容分类

1. 标示符: 描述本进程的唯一标示符，用来区别其他进程。
2. 状态: 任务状态，退出代码，退出信号等。
3. 优先级: 相对于其他进程的优先级。
4. 程序计数器: 程序中即将被执行的下一条指令的地址。
5. 内存指针: 包括程序代码和进程相关数据的指针，和其他进程共享的内存块的指针
6. 上下文数据: 进程执行时处理器的寄存器中的数据
7. I／O状态信息:显示的I/O请求 分配给进程的I／O设备 被进程使用的文件列表。
8. 记账信息:处理器时间总和，使用的时钟数总和，时间限制，记账号
9. 其他信息

3.2对进程表的认识

进程表：进程表是操作系统中的数据结构，用于组织记录系统中所有进程的PCB。每个进程都有一个对应的进程表项(PCB)，包含进程的标识符、状态、优先级、资源使用情况等信息。进程表可以用于管理和调度进程，操作系统可以根据进程表中的信息对进程进行分配资源、切换上下文等操作。

4.查看进程

4.1基础指令

top: 相当于win下的任务管理器 查看系统所有进程
./test : 从执行这条指令到结束(加载运行调度退出) 这就是一个进程的开始与结束
pwd/touch等指令也是一个进程
ps : 只显示当前终端进程信息
ps axj: 显示系统中所有进程信息

ps axj | grep 'test' 或 ps axj | head -1 && ps axj | grep 'test':

1. 显示系统中所有进程信息
2. head -1: 只取第一行(进程信息的标题行
3. 包含’test’的信息

ls /proc: 内存级的文件系统

1. 系统中进程的属性数据都保存在/proc下以PID为名的目录
2. /proc目录下的文件是动态的，每创建进程就会新增一个PID目录，进程结束该PID目录也会被删除
3. 假定一个进程的PID为xxx 那么通过ls /proc/xxx 可显示PID为xxx的进程的所有属性信息
4. ls /proc/xxx: 会显示cwd: current work directory当前进程的工作目录 exe: 其实就是我们的test
5. 每个进程都会有一个属性 保存当前所在的工作路径

4.2获取某进程的PID(process id)

pid_t id = getpid();//程序只有被运行才会被调用 即变成进程 编译期间不调用
printf("pid: %d\n", id);

4.3杀死进程

kill -9 xxx 相当于windows下

4.4获取当前进程的父进程的ppid(parent process id)

pid_t id = getpid();
printf("pid: %d\n", getppid());

一般进程的ppid是bash: bash是shell的一种 一般进程的父进程都是bash 当在一个界面开两个终端 每一个终端都有一个bash 杀死A的bash不影响B的bash